2021年高考真題和模擬題分類匯編物理專題09靜電場(chǎng)學(xué)生版

2021年高考真題和模擬題分類匯編物理專題09靜電場(chǎng)選擇題1.(2021·浙江卷)某書中有如圖所示的圖，用來表示橫截面是“<”形導(dǎo)體右側(cè)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面，其中a、b是同一條實(shí)線上的兩點(diǎn)，c是另一條實(shí)線上的一點(diǎn)，d是導(dǎo)體尖角右側(cè)表面附近的一點(diǎn)。下列說法正確的是()

A.實(shí)線表示電場(chǎng)線B.離d點(diǎn)最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大C.“<”形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向均相同D.電荷從a點(diǎn)到c點(diǎn)再到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零2.(2021·浙江卷)如圖所示，在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是()

A.探測(cè)發(fā)射臺(tái)周圍風(fēng)力的大小B.發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波C.預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭D.測(cè)量火箭發(fā)射過程的速度和加速度3.(2021·全國乙卷)四個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別、、、它們先后以相同的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與y軸平行，不計(jì)重力，下列描繪這四個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圖像中，可能正確的是()A.B.C.D.

4.(2021·全國乙卷)如圖(a)，在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，金屬板上方電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖(b)中虛線所示，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場(chǎng)力大小分別為和，相應(yīng)的電勢(shì)能分別為和，則()

A.BC.D.5.(2021·全國甲卷)某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，則()

A.一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功B.一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為4eVC.b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢(shì)面，方向向右D.a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小最大6.(2021·湖南卷)如圖，圓心為的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓平面平行，和為該圓直徑。將電荷量為的粒子從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為；若將該粒子從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為。下列說法正確的是()A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與平行B.將該粒子從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為C.點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì)D.若只受電場(chǎng)力，從點(diǎn)射入圓形電場(chǎng)區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運(yùn)動(dòng)7.(2021·湖南卷)如圖，在位置放置電荷量為的正點(diǎn)電荷，在位置放置電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷，在距為的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷Q，使得點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。則Q的位置及電荷量分別為()

A.，B.，C.，D.，8.(2021·河北卷)如圖，四個(gè)電荷量均為的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為、、和，其中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定，y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱移動(dòng)()，下列說法正確的是()A.除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零B.當(dāng)取某值時(shí)，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零點(diǎn)C.當(dāng)時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)移至點(diǎn)，靜電力做正功D.當(dāng)時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成傾斜向上9.(2021·河北卷)銫原子鐘是精確的計(jì)時(shí)儀器，圖1中銫原子從O點(diǎn)以的初速度在真空中做平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)豎直平面所用時(shí)間為；圖2中銫原子在真空中從P點(diǎn)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)Q再返回P點(diǎn)，整個(gè)過程所用時(shí)間為，O點(diǎn)到豎直平面、P點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離均為，重力加速度取，則為()A100∶1B.1∶100C.1∶200D.200∶110.(2021春·浙江卷)如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)線與等勢(shì)面，A、C是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)，B是另一等勢(shì)面上的一點(diǎn)。下列說法正確的是()A.導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)左端大于右端B.A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)均低于B點(diǎn)的電勢(shì)C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.正電荷從A點(diǎn)沿虛線移到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小11.(2021·廣東卷)圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，虛線為等勢(shì)面，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，a、b是其路徑上的兩點(diǎn)，不計(jì)液滴重力，下列說法正確的是()

A.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低B.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的小C.液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小D.液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大12.(2021·北京通州一模)如圖甲所示，有一固定的負(fù)點(diǎn)電荷N，其右側(cè)距離為L處豎直放置一內(nèi)壁光滑的絕緣圓筒，圓筒內(nèi)有一帶電小球。將小球從H0高處由靜止釋放，至小球下落到與N同一水平面的過程中，其動(dòng)能Ek隨高度H(設(shè)小球與點(diǎn)電荷N的豎直高度差為H)的變化曲線如圖乙所示。下列說法正確的是()A.小球可能帶負(fù)電，也可能帶正電B.在高度H1~H2之間的某點(diǎn)，庫侖力在豎直方向上的分力最大C.該過程中，小球所受合力先增大后減小再增大D.該過程中，小球的機(jī)械能先增大后減小13.(2021·北京通州一模)把電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關(guān)按圖甲所示連接。先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電；然后把開關(guān)S擲向2端，電容器放電。電流傳感器中的電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是()A.在t1~t2時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板間電壓逐漸減小B.在t3~t4時(shí)間內(nèi)，電容器的電容逐漸減小C.曲線1與橫軸所圍面積等于曲線2與橫軸所圍面積D.S接1端，只要時(shí)間足夠長，電容器兩極板間的電壓就能大于電源電動(dòng)勢(shì)E14.(2021·北京通州一模)如圖所示，將不帶電的枕形導(dǎo)體AB，放在一個(gè)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，點(diǎn)電荷的電荷量為Q，與導(dǎo)體AB的中心O的距離為R。由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體AB的兩端感應(yīng)出異種電荷。當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是()A.導(dǎo)體A端帶正電B.導(dǎo)體AB帶上正電C.導(dǎo)體A端的電勢(shì)低于B端的電勢(shì)D.導(dǎo)體AB的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向向左15.(2021·北京通州一模)A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)如圖所示。圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)，電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱。下列說法正確的是()A.這兩個(gè)電荷可能是等量同種電荷B.電子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電勢(shì)能減小C.電子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，所受電場(chǎng)力逐漸減小D.僅在電場(chǎng)力作用下，電子可以沿直線從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)16.(2021·四川瀘州三模)如圖所示，abcd為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一直角梯形，其平面與場(chǎng)強(qiáng)方向平行。已知ab=ad=2cm，∠adc=60°，a、b、d三點(diǎn)的電勢(shì)分別為0V、4V、4V，則()A.c點(diǎn)的電勢(shì)為10VB.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為400V/mC.若將電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功4eVD.電子和質(zhì)子分別放在d點(diǎn)時(shí)，具有相同的電勢(shì)能17.(2021·北京海淀一模)如圖3所示，A、B為兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷連線上的兩點(diǎn)(其中B為連線中點(diǎn))，C為連線中垂線上的一點(diǎn)。今將一帶負(fù)電的試探電荷自A沿直線移到B再沿直線移到C。下列說法中正確的是A.B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大B.A點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的電勢(shì)高C.從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力對(duì)該試探電荷做正功D.從B點(diǎn)移到C點(diǎn)的過程中，該試探電荷的電勢(shì)能保持不變18.(2021·河北唐山一模)如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，A、B、C、D是電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上相鄰且間距均為R的四個(gè)點(diǎn)，在D點(diǎn)固定正點(diǎn)電荷Q?，F(xiàn)使一個(gè)帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，粒子經(jīng)過的各點(diǎn)電勢(shì)φ、粒子的速度v、電勢(shì)能Ep及機(jī)械能E變化正確的(不計(jì)帶負(fù)電粒子的重力及對(duì)電場(chǎng)的影響)()A.B.C.D.19.(2021·云南曲靖一模)A、B為電場(chǎng)中一直線上的兩個(gè)點(diǎn)，帶正電的點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力的作用，從A點(diǎn)以某一初速度做直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示。則從A到B過程中，下列說法正確的是()A.點(diǎn)電荷的速度先增大后減小B.電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大C.從A到B各點(diǎn)的電勢(shì)先降低后升高D.從A到B各點(diǎn)的電勢(shì)先升高后降低20.(2021·上海普陀一模)如圖甲所示，兩平行金屬板A、B放在真空中，間距為d，P點(diǎn)在A、B板間，A板接地，B板的電勢(shì)φ隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示，t＝0時(shí)，在P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，當(dāng)t＝2T時(shí)，電子回到P點(diǎn)。電子運(yùn)動(dòng)過程中未與極板相碰，不計(jì)重力，則下列說法正確的是()A.φ1∶φ2＝1∶2B.φ1∶φ2＝1∶3C.在0~2T時(shí)間內(nèi)，當(dāng)t＝T時(shí)電子的電勢(shì)能最小D.在0~2T時(shí)間內(nèi)，電子的動(dòng)能增大了21.(2021·上海普陀一模)如圖，A、B兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+Q1和+Q2的點(diǎn)電荷，A、B連線上有C、D兩點(diǎn)，且AC=CD=DB。試探電荷+q只在靜電力作用下，從C點(diǎn)向右沿直線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大，則()A.Q1一定大于Q2B.C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向可能相同C.+q的加速度大小先減小后增大D.+q的動(dòng)能和電勢(shì)能的總和先減小后增大22.(2021·江蘇常州一模)疫情期間，我國人民通過戴口罩來阻斷疫情傳播，體現(xiàn)了“人人為我、我為人人”的優(yōu)良傳統(tǒng)和守望相助的家國情懷?？谡种虚g層的熔噴布是一種用絕緣材料做成的帶有靜電的超細(xì)纖維布，它能阻隔幾微米的病毒，這種靜電的阻隔作用屬于()A.尖端放電B.靜電屏蔽C.靜電感應(yīng)和靜電吸附D.靜電感應(yīng)和靜電屏蔽23.(2021·廣西柳州一模)避雷針是用來保護(hù)建筑物等避免雷擊的裝置。圖示為避雷針上方有雷雨時(shí)避雷針MN附近的電場(chǎng)線分布示意圖，電場(chǎng)線關(guān)于直線MN對(duì)稱。虛線ABCD為一重力不計(jì)的帶電粒子在電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用下從A運(yùn)動(dòng)到D的軌跡，則()A.該粒子帶負(fù)電B.A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高C.該粒子在A點(diǎn)時(shí)的加速度比在B點(diǎn)時(shí)的加速度大D.運(yùn)動(dòng)過程中粒子的電勢(shì)能先增大后減小24.(2021·北京東城一模)如圖所示的電場(chǎng)中，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示等差等勢(shì)面，A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)。下列正確的A.A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)高B.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比B點(diǎn)小C.負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)的電勢(shì)能大D.B點(diǎn)和C點(diǎn)間的電勢(shì)差是C點(diǎn)和A點(diǎn)間電勢(shì)差的2倍計(jì)算題25.(2021·云南曲靖一模)如圖所示，電子由P點(diǎn)經(jīng)加速電壓U加速從靜止開始沿直線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，從Q點(diǎn)射出。若在Q的右側(cè)加一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，電子能擊中在與直線PQ成角方向、與Q點(diǎn)相距d的點(diǎn)M。若撤掉磁場(chǎng)在Q的右側(cè)加一個(gè)垂直于PQ向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子仍能擊中點(diǎn)M(不計(jì)電子重力)。求：(1)電子的比荷；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)E的大小。26.(2021·北京海淀一模)類比是一種重要的科學(xué)思想方法。在物理學(xué)史上，法拉第通過類比不可壓縮流體中的流速線提出用電場(chǎng)線來描述電場(chǎng)。(1)靜電場(chǎng)的分布可以用電場(chǎng)線來形象描述，已知靜電力常量為k。①真空中有一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，其周圍電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖20所示。距離點(diǎn)電荷r處有一點(diǎn)P，請(qǐng)根據(jù)庫侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，推導(dǎo)出P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小E的表達(dá)式；②如圖21所示，若在A、B兩點(diǎn)放置的是電荷量分別為和的點(diǎn)電荷，已知A、B間的距離為2a，C為A、B連線的中點(diǎn)，求C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小的表達(dá)式，并根據(jù)電場(chǎng)線的分布情況比較和的大小關(guān)系。(2)有一足夠大的靜止水域，在水面下足夠深的地方放置一大小可以忽略的球形噴頭，其向各方向均勻噴射水流。穩(wěn)定后水在空間各處流動(dòng)速度大小和方向是不同的，為了形象地描述空間中水的速度的分布，可引入水的“流速線”。水不可壓縮，該情景下水的“流速線”的形狀與圖20中的電場(chǎng)線相似，箭頭方向?yàn)樗俣确较?，“流速線”分布的疏密反映水流速的大小。①已知噴頭單位時(shí)間噴出水的體積為，寫出噴頭單獨(dú)存在時(shí)，距離噴頭為r處水